ガリレオ

重いものでも、軽いものでも、同じ速さで落ちる

直感的には、「重いものほど、早く落ちる」と思える……。実際、はるか昔には、そうだと誰もが考えていたし、現代人のボクらだって、学校で、「実は違う」と教えられなければ、大人になっても、そう考えていたかもしれない。

1600年頃。そんな昔に、ガリレオは、
重いものでも、軽いものでも、同じ速さで落ちる
と述べている。

一応、ガリレオの逸話としては、
ピサの斜塔から、物を落として実験し、それでこの事実を知った
とされているが、これは後世の作家が付け加えた創作である。

だいたい、空気のある地球で、「重いものと軽いものを落とす実験」をやれば、軽いものは、空気抵抗を受けやすいので、確実に「重いものの方が先に地面に着いてしまう

ピサの斜塔の実験なんて、ガリレオの予測を否定する結果にしかならない。

実際には、空気のない真空で、落下させて確かめる必要があるが、真空実験器で『鉛』と『羽毛』を落として、その事実が実証されたのは、ガリレオ死後のことだ。

では、ガリレオはどうやってこの事実を知ったのか?

ガリレオは、こんなふうに考えたのだ。

(ガリレオの思考実験)
まずは、↓の前提Aが、正しいと仮定しよう。

前提A:「『重い玉』と『軽い玉』では、『重い玉』の方が早く落ちる』

で、つぎに、『重い玉』と『軽い玉』を紐で結びつけて、落下実験を行ったとする。



そうすると、
『重い玉』は、速く落ちるのだから、『軽い玉』を↓に引っ張る。
『軽い玉』は、遅く落ちるのだから、『重い玉』を↑に引っ張る。

ようは、『重い玉』の方が速く落ちるが、
結局は、『遅く落ちる軽い玉』という足手まといを引っ張って落ちることになるため、『重い玉1個』のときより、遅く落ちることになる。

というわけで、紐付の『重い玉』と『軽い玉』は、「中間ぐらい速さ」で落ちる、と結論できる。

だが、それって、おかしくないだろうか?

だって、『重い玉と軽い玉を紐で結んだ物体』をひとつのカタマリとして考えるなら、
あきらかに『重い玉』よりも重い。
だから、『重い玉だけ1個』を落としたときより、速く落ちるにきまっている。

なのに、上記の結論では「ひも付きの2つ玉」は、『重い玉』より遅く落ちることになってしまった。

ありゃりゃ、おかしなことになってしまった。

ということは……。
前提Aが間違っているのである。
「『重い玉』と『軽い玉』では、『重い玉』の方が早く落ちる』という前提は成り立たないのである。

だから、前提Aの反対である「重い玉も軽い玉も同じ速さで落ちる」が、正しい前提になる。

という思考実験から、ガリレオは、この事実に気がついたのだ。

(補足)
そもそも、実験してから、「あ〜、本当はこうなっていたんだ〜」と事実を知るなんてことは、凡人にだってできる。

実験なんかしなくても、パッと、こういうことが、わかってしまうから、「天才」なのだ。


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